鑄造生產(chǎn)中材料定額的信息化管理

孫永功，郭文申，馬寒坤，翟寶成

1.概述

鑄造生產(chǎn)中，由于工序復(fù)雜，所需物料種類繁多，且生產(chǎn)中材料交叉、重復(fù)使用活動頻繁，所以給材料消耗定額的管理帶來相當(dāng)大的困難。同時，我們也發(fā)現(xiàn)，材料定額若管理不善，不但無法指導(dǎo)生產(chǎn)，也會造成材料浪費，增加企業(yè)生產(chǎn)成本。

用友ERP-U8軟件在很多行業(yè)中得到應(yīng)用，使用ERP系統(tǒng)的BOM模塊可方便地對鑄造材料定額進行維護。早在2004年我公司就引入了該系統(tǒng)，但由于鑄造行業(yè)的特殊性，ERP中生產(chǎn)管理模塊一直未能有效應(yīng)用，未對原材物料實行限額發(fā)放，未對回爐料等副產(chǎn)品進行入庫管理，也就是說物流管理處于開放狀態(tài)；同時ERP中材料定額只有最終鑄件的材料定額，無法針對工序產(chǎn)品的配方及損耗率進行單獨調(diào)整，導(dǎo)致材料定額的維護工作量大大增加，也不利于工序產(chǎn)品的管理。因此，合理制訂材料消耗定額，改進ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)鑄造行業(yè)中物料消耗的信息化管理，對我公司降本增效有著重要意義。

2.材料定額的制訂

材料定額是指在一定生產(chǎn)技術(shù)、組織條件下，制造單位產(chǎn)品所必須消耗的材料數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)。材料定額并不是一個不變的值，它是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計更改、新工藝開發(fā)、設(shè)備改進、管理水平提升變化而相應(yīng)改變的量。根據(jù)我廠的生產(chǎn)計劃安排，現(xiàn)場確定每種鑄件在各個工序中所用材料種類、型號、數(shù)量，對鑄件毛坯重量、澆冒口重量、砂芯重量進行稱量。型砂、涂料等不便直接獲取的通過公式、統(tǒng)計計算等方法，獲得較合理、準(zhǔn)確的消耗值。按生產(chǎn)工序鑄造材料分為熔煉材料、造型材料、制芯材料。

（1）熔煉材料定額 熔煉材料主要指的是金屬爐料，其定額分成毛坯和澆冒口兩部分。單件鑄件所耗金屬爐料量：

m鐵液=（m毛坯+m澆冒口）/(1-e)/n

其中，e為熔煉過程中爐料工藝損耗率；n為一個砂箱中鑄件的件數(shù)。

按不同材質(zhì)、不同牌號鑄件化學(xué)成分要求及材料合金含量，同時考慮回爐料帶入的合金成分，參照我廠制定的爐料技術(shù)條件，確定加入1t爐料所需各種金屬爐料的定額值，在此前提下，已知單件鑄件爐料消耗量，可得出一件鑄件的金屬爐料定額。

（2）造型、制芯材料定額造型、制芯材料主要是型砂、芯砂用材料以及所用的輔助材料。

型砂定額：先計算一個砂箱中型砂的重量，再計算單件鑄件所耗的型砂量，最后根據(jù)我廠型砂技術(shù)條件計算1t型砂中所添新砂的材料定額。同上，可得出一件鑄件的型砂定額。

一個砂型的重量為：

m砂型＝ρ型砂[ab（c1+c2）-m澆注系統(tǒng)]/ρ鐵液-m砂芯

單件產(chǎn)品型砂用量為：

m型砂＝m型砂/（1-f）/（1-g）/n

式中，a為砂箱長度；b為砂箱寬度；c1、c2分別是上下砂箱的高度；f是廢型率；g是型砂工藝損耗率。

芯砂定額：先計算單個砂芯所耗芯砂量，然后再計算1t各型號的芯砂所需各種材料的量，最后算出一個砂芯的材料定額。一件鑄件的芯砂定額即為生產(chǎn)一個該鑄件用所有砂芯的定額之和。

單個芯砂所耗芯砂量：

M芯砂＝m砂芯/（1-p）/(1-q)

其中，p是廢芯率，其值因砂芯材質(zhì)、種類的不同而不同；q是砂芯工藝損耗率。

輔助材料：造型、制芯工序上所用輔助材料約有十幾種之多，我們主要是對涂料、脫模劑、清洗劑等消耗量與現(xiàn)場實際用量差別較大的幾種材料的工藝定額進行了統(tǒng)計計算，其余按往年的消耗情況來定。

3.ERP系統(tǒng)完善與限額領(lǐng)料的實施

（1）完善ERP系統(tǒng) ERP系統(tǒng)中的物料清單(BOM)表明了“產(chǎn)品-部件-零件-原材料”之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及每個組裝件包含的下屬部件（或零件）的使用數(shù)量，是制造一個裝配件所需要每種零部件、原材料數(shù)量的清單。我廠鑄件產(chǎn)品BOM的結(jié)構(gòu)可整理為附圖所示。

按BOM結(jié)構(gòu)，從子件到母件的順序逐步完善ERP管理系統(tǒng)。BOM表（物料清單）本身有計算功能，將材料定額計算公式中的各項數(shù)值正確輸入到BOM表中，完成母件與子件的鏈接，通過物料清單報表功能可對鑄件及砂芯、型砂等子件的物料清單進行查詢、驗證。工序產(chǎn)品由原材料制成，無需在限額領(lǐng)料單中出現(xiàn)，只需對原材料控額即可。因此，為保證限額領(lǐng)料的正常運行，除鑄件、原材料外，其余中間產(chǎn)品的存貨檔案屬性均設(shè)為虛擬件。根據(jù)ERP系統(tǒng)物料清單輸出的物料定額是一個固定的值，但實際上，一些材料的加入量可在一個范圍內(nèi)波動，如生鐵、廢鋼、回爐料在一定比例范圍內(nèi)可相互替代，為盡量與實際情況相符，這就需在BOM表中添加替代料。替代料可有效解決限額領(lǐng)料中制訂的材料定額與現(xiàn)場材料需求不符的狀況。

現(xiàn)在將砂芯、砂型等工序產(chǎn)品添加到BOM表中，這樣在調(diào)整產(chǎn)品定額時可對單個工序產(chǎn)品進行調(diào)整，使材料定額更加準(zhǔn)確，同時也利于產(chǎn)品的細(xì)化管理。

（2）限額領(lǐng)料的實施 產(chǎn)品存貨檔案中的存貨編碼是鑄件在ERP系統(tǒng)的唯一標(biāo)識，用存貨編碼訂生產(chǎn)計劃，將產(chǎn)品BOM表引入生產(chǎn)制造模塊，作為限額領(lǐng)料的依據(jù)，車間依照生產(chǎn)計劃領(lǐng)料。若由于某些原因?qū)е虏牧喜粔颍柢囬g填寫超額領(lǐng)料憑證，同時由相關(guān)部門進行驗證。

4.生產(chǎn)驗證

我廠限額領(lǐng)料工作開展后，以我廠灰鑄鐵產(chǎn)品氣缸蓋為例，修訂定額前后每件主要金屬爐料消耗工藝定額對比見附表。

從表中可看出，爐料的三大主料相差不大，主要是貴金屬的差異，經(jīng)現(xiàn)場實際考察，所定材料定額足以保證產(chǎn)品正常生產(chǎn)。

限額前生產(chǎn)氣缸蓋每件材料費用約140元，限額后的材料費用121元，每件降低19元，約節(jié)約成本13%。經(jīng)驗證，其余產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也有不同幅度的下降，從而證明本次材料定額制定的準(zhǔn)確性、合理性。

5.結(jié)語

我公司通過對ERP軟件的應(yīng)用、改進、完善，使之適合于實際需要，不但實現(xiàn)了鑄造產(chǎn)品定額的準(zhǔn)確管理，增強生產(chǎn)控制成效，也提高了產(chǎn)品信息化管理水平，增強了企業(yè)競爭力。

BOM的結(jié)構(gòu)示意圖

金屬爐料消耗工藝定額對比 （kg）